建筑工程中土木三大力學(xué)的應用論文

　　土木工程不斷的為人類(lèi)社會(huì )創(chuàng )造嶄新的物質(zhì)環(huán)境，成為人類(lèi)社會(huì )現代文明的重要組成部分，而力學(xué)原理又是建筑構造的根基，是保證建筑物穩定性的重要因素，盡管在生活中我們會(huì )看到一些令人感覺(jué)不穩定的神奇建筑，但是從力學(xué)角度分析，它們都是穩定的。

　　1 力學(xué)與建筑力學(xué)的關(guān)系

　　首先，建筑力學(xué)是由土木三大力學(xué)延伸而來(lái)的，它主要涉及的是建筑方面的力學(xué)內容，涵蓋理論性力學(xué)基礎、材料力學(xué)以及結構力學(xué)。理論方面的力學(xué)的研究方向為建筑物體所能承受的力量平衡關(guān)系，并通過(guò)對其進(jìn)行研究及分析，最終形成較為有效的力學(xué)方案；材料方面的力學(xué)以材料為研究主體，能夠對其與相互作用力之間的強度反應及材料所能承受的最大范圍進(jìn)行衡量；結構方面的力學(xué)則是對建筑工程中的結構受力及產(chǎn)生力的狀態(tài)進(jìn)行規律探尋，從而促進(jìn)結構的優(yōu)化及調整。我們可以發(fā)現，無(wú)論是哪種形式的力學(xué)研究，都是建立在我們所能學(xué)到的物理力學(xué)基礎上的，只不過(guò)在實(shí)際生活、建筑工程的應用中，力學(xué)被細化及延伸了。

　　其次，我們可以從另一個(gè)角度進(jìn)行分析。我們現在在高中課本中所學(xué)到的力學(xué)知識，都與建筑工程是密不可分的，所以力學(xué)的發(fā)展在一定程度上也是被建筑工程所帶動(dòng)的。例如：建筑工程在施工過(guò)程中難免會(huì )出現技術(shù)方面的限制性問(wèn)題，并且通常情況下這種問(wèn)題是無(wú)法透過(guò)實(shí)驗結果看到本質(zhì)的，但是建筑工程本身就是應用力學(xué)驗證基地，在發(fā)現問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)提出，因此這就可以進(jìn)一步說(shuō)明力學(xué)的理論基礎得到了強化。

　　最后，在經(jīng)過(guò)上述討論后我們可以發(fā)現，土木三大力學(xué)是建筑力學(xué)的基礎，建筑力學(xué)是以此為依托并不斷延伸而來(lái)的，這對力學(xué)的發(fā)展是具有推動(dòng)意義的。同時(shí)我們還可以將這一論述反推回來(lái)，這也就說(shuō)明建筑力學(xué)是對力學(xué)理論的檢驗，對不足之處也能夠進(jìn)行補充，使力學(xué)整體上更加完善，更加具有全面性及應用性特點(diǎn)。

　　但是我們需要注意的是，力學(xué)與建筑力學(xué)并不能一概而論，雖然這兩部分內容具有共通性，但是差異性也是普遍存在的。例如：我們在高中課本中所接觸的力學(xué)是可以對高溫氣體等現象進(jìn)行解釋的，而建筑力學(xué)卻無(wú)法做到這一點(diǎn)，同樣的建筑力學(xué)也存在力學(xué)所無(wú)法涉及的陳述領(lǐng)域。

　　2 力學(xué)在建筑領(lǐng)域中的發(fā)展應用

　　2.1 建筑力學(xué)的形成

　　理論力學(xué)是各個(gè)學(xué)科力學(xué)的總體概括，它主要以研究物體的規律運動(dòng)為關(guān)鍵點(diǎn)，一般情況下是涵蓋著(zhù)三個(gè)方面的內容的，其中靜力學(xué)的研究方向主要以物體在力的影響下保持平衡狀態(tài)所呈現的規律，同時(shí)還對各種力量之間的平衡必備因素進(jìn)行考量，并建立起較為穩定的平衡狀態(tài)。除此之外，靜力學(xué)還包含著(zhù)對物體的受力狀況進(jìn)行分析，以上種種都是以力學(xué)為基礎的，分析原理源于力的組合、分解及平衡，并且這些問(wèn)題都是可以通過(guò)較為精準的計算進(jìn)行方法分解，同時(shí)它還包含著(zhù)我們在學(xué)習過(guò)程中經(jīng)常接觸的慣性等基礎內容。

　　2.2 形成了建筑固體力學(xué)

　　固體力學(xué)是力學(xué)范疇中對固體進(jìn)行機械研究的學(xué)科，重點(diǎn)研究方向是固體在外界因素的影響下發(fā)生的相關(guān)變化，通常情況下涵蓋著(zhù)材料力學(xué)及塑性力學(xué)等方面，主要是由于這部分力學(xué)內容也是具有固體力學(xué)性質(zhì)的。固體力學(xué)與力學(xué)理論是相互聯(lián)系的，而力學(xué)中的基礎力也就是材料力學(xué)的理論根本。在經(jīng)濟技術(shù)水平不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，我們可以發(fā)現，計算機被廣泛應用到了各大領(lǐng)域中，而分子動(dòng)力學(xué)等微量模擬方法等由于強大的技術(shù)優(yōu)勢，也在固體力學(xué)及實(shí)際工程項目中得到了發(fā)展及應用，這與力學(xué)基礎同樣是不可分割的。

　　3 力學(xué)在土木工程實(shí)踐中的具體應用

　　我國的各大城市都存在著(zhù)一定的標志性建筑，這不僅能夠為城市增添色彩，更能夠在一定程度上帶動(dòng)城市的旅游發(fā)展等，使其成為代表城市的標志。而我國的石拱橋就是鮮明的例子，在全球范圍內只要一提到石拱橋就會(huì )聯(lián)想到中國，但是我們不禁好奇，為什么橋體能夠在承受重量的同時(shí)，維持穩定狀態(tài)，力系之間是怎么保持平衡的呢。我們可以先進(jìn)行假定情況推理，如果拱橋的大體結構是由四塊基石共同組成，那么為了保持力的平衡，左右結構是要達到均等狀態(tài)的，相對應的石塊也是具有相同承受力及功能的，在將石塊與地基分別連接后，我們就可以在不考慮其他狀況的前提下，對拱橋保持平衡的原因進(jìn)行推理。

　　首先，我們可以對石塊進(jìn)行分開(kāi)研究，主要研究?jì)热輵�當圍繞受力狀況進(jìn)行，同時(shí)對石塊進(jìn)行作用力標注，運用我們所學(xué)到的知識對其進(jìn)行分解計算，并列出等式。

　　其次，我們還需要對第二塊石塊進(jìn)行受力狀況考量，而后推進(jìn)的步驟與上述內容一致，同樣需要列出方程式。

　　由此可見(jiàn)，用力的平衡原理計算橋梁在靜止狀態(tài)下的內力值，分析每一塊石塊的受力，計算出最大受力值，利用最大受力值作為可控力的范圍，可以保證橋梁的安全性，當然這里沒(méi)有考慮石拱橋承載汽車(chē)等荷載的情況，但是思路卻是一樣的。這樣根據力的平衡計算，就可用于設計橋梁時(shí)所選擇界面尺寸、合適的建筑材料，以及怎么使橋梁經(jīng)濟化，減低成本投入。

　　綜上所述，建筑的發(fā)展與力學(xué)密切相關(guān)。我們甚至可以這樣想，如果沒(méi)有力學(xué)進(jìn)行力量支撐，那么工程結構的穩定性就難以保證，建筑行業(yè)的發(fā)展也將存在滯后性特點(diǎn)，大量具有標志性的建筑物也就難以形成。而力學(xué)與建筑力學(xué)的融合，也是當今社會(huì )的發(fā)展趨勢，同樣也是提高我們力學(xué)學(xué)習基礎的重要保障，因此他們二者是共同發(fā)展的。所以不難發(fā)現，土木三大力學(xué)在生活中的應用是具有重要意義的。

　　參考文獻：

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　　[2] 周旭 . 生活中的力學(xué)問(wèn)題在教學(xué)中的應用 [J]. 考試周刊 ,2012（42）。

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